應用領域:
航空航天:高溫合金、陶瓷基復合材料(CMC)。
電子器件:熱電材料、超硬切削工具。
生物醫療:多孔鈦合金骨植入材料。
科研前沿:納米材料、超導材料、MAX相陶瓷。
SPS(放電等離子燒結)是一種先進的快速燒結技術,通過脈沖直流電流直接作用于粉末材料,實現高效致密化。其核心特點如下:
技術特點:
1. 快速燒結與低溫高效
升溫速率快(可達1000°C/min以上),燒結時間短(幾分鐘至幾十分鐘),顯著抑制晶粒長大,適合納米材料、非晶合金等熱敏感材料。
低溫高效:相比傳統燒結(如熱壓、熱等靜壓),SPS可在更低溫度下實現高致密度,節約能耗并保留材料特性。
2. 獨特的燒結機制
等離子體活化:脈沖電流在粉末顆粒間產生放電等離子體,清除表面氧化物,增強原子擴散。
自發熱效應:電流直接通過模具和粉體,產生焦耳熱,實現內部均勻加熱,減少熱梯度。
3. 高致密化與優異性能
致密度高(接近理論密度),孔隙率低,尤其適合陶瓷、硬質合金等高熔點材料。
性能優化:燒結后的材料機械強度、導電/導熱性更優,適用于功能梯度材料(FGM)、復合材料。
4. 多功能性與廣泛適用性
材料范圍廣:金屬、陶瓷、半導體、高分子及其復合材料均可燒結。
復雜結構成型:可制備多層結構、多孔材料、納米晶塊體等特殊形態。
5. 智能化控制系統
精準溫壓控制:實時監測溫度、壓力、位移,編程自動化燒結曲線。
真空/氣氛保護:可選惰性氣體(Ar、N?)或真空環境,防止氧化。